DE4229013C2 - Verfahren und Vorrichtung zur in-vitro-Prüfung von Einwirkungen auf biologische Strukturen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur in-vitro-Prüfung von Einwirkungen auf biologische StrukturenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. ein Verfahren gemäß dem
Oberbegriff von Anspruch 9.
Herkömmliche serologische und enzymatische Diagnostik von
Erkrankungen tierischer oder menschlicher Gewebe oder
Organe ist vielfach mit der Fehlerquelle behaftet, daß die
zu prüfenden Stoffe eine kurze Halbwertzeit besitzen und
sich während der Zirkulation im Blut verändern. Dies gilt
vorzugsweise für membrangebundene Enzyme der Leber (z. B.
alkalische Phosphatase) oder für den Nachweis von
Hormonrezeptoren an Zell-Oberflächen-Membranen.
Werden aus Geweben oder Organen nach herkömmlichen
Verfahren Inhaltsstoffe untersucht, so geschieht dies
vorzugsweise durch mechanische Quetschung oder Extraktion
an meist toten Geweben oder Organen, nachdem der zu
prüfende Stoff ausschließlich schon vor der Organgewinnung
dem Organ zugefügt wurde.
Wissenschaftlich begründete Ansätze, Tierversuche durch
in-vitro-Prüfung zu ersetzen, benutzen seit langem bis
heute fast ausschließlich Mono-Zellkulturen tierischer
oder menschlicher Zellen, z. B. DE-PS 39 23 279,
subzelluläre Zellorganellen.
Die Erfindung beruht zunächst auf der Erkenntnis, daß mit
den genannten bekannten Prüfungen wissenschaftliche
Ergebnisse allein an Einzelzellen oder deren Bestandteilen
gewonnen werden, also übergreifende biologische
Zusammenhänge innerhalb des Organs unberücksichtigt
bleiben müssen.
Schon die präparatorische Isolation der Einzelzellen oder
von deren Bestandteilen vor der eigentlichen Prüfung in
einem herkömmlichen in-vitro-System beeinträchtigt die
physiologischen Funktionen des jeweiligen biologischen
Zellsystems.
Die an Einzelzellen oder subzellulären Bestandteilen
gewonnenen Erkenntnisse geben in Einzelfällen gezielte
Informationen über spezifische Reaktionen wieder,
interzellulär übergreifende Informationen, die
Rückschlüsse auf das Verhalten des Gesamtorgans zuließen,
müssen aber unberücksichtigt bleiben.
Die mit diesen Verfahren gewonnenen Erkenntnisse sind
einseitig, unvollständig und daher für die
Gesamtbeurteilung untauglich.
Zelluläre oder interstitielle Interaktionen, wie z. B.
lokale intramurale Reflexbögen oder neurokrine
Sekretionsmechanismen, bleiben für in-vitro-Prüfungen
vollständig unberücksichtigt.
Die stoffwechselaktiven Leistungen der Organe unterliegen
nämlich der ständigen Kontrolle übergeordneter
Regelkreise, denen gemeinsam ist die Fähigkeit, chemische
Signalstoffe abzugeben und an Rezeptoren organspezifischer
Zellen eine spezifische Reaktionskette zu induzieren. Dies
ist allein in Gewebeverbänden wie Organen möglich.
In Organen geben Gewebszellen, z. B. Epithelzellen oder
sessile oder feste Zellen des Bindegewebes, lokal wirkende
Mediatoren ab, vgl. im einzelnen auch weiter unten, die
unter Vermittlung der Körpergrundflüssigkeit am Ort ihrer
Entstehung den intermediären Stoffwechsel anliegender
Zielzellen positiv oder negativ beeinflussen.
Sie dienen vor allem der funktionellen Regelung lokaler
Stoffwechselleistungen der Zellen und steuern diese
teilweise gegenseitig.
Werden diese Zellen aus ihrem natürlichen Verband
artifiziell gelöst, so können übergreifende Regelkreise
nicht mehr wirksam werden, "realitätsferne" Erkenntnisse
zur Funktion von Zellverbänden werden vermittelt. Da die
herkömmlichen in-vitro-Prüfungen diese erforderliche
physiologische Erhaltung biologisch gewachsener Zell- und
Organsysteme in keiner Weise berücksichtigen und keine
geeigneten Verfahren zur Lösung dieser Probleme bekannt
sind, besteht seit vielen Jahrzehnten ein dringendes
Bedürfnis an neuartigen Prüfungen.
Aus der DE 32 11 789 A1 ist ein Perfusionsbad für
Untersuchungen von in-vitro-Gehalten in menschlichem oder
tierischen Gewebe bekannt. Dabei ist vorgesehen, daß das
Gewebe in einer physiologisch ausgeglichenen Lösung oder
anderen geeigneten Flüssigkeit eingetaucht ist. Durch
Zufluß frischer Flüssigkeit und Ablauf von Flüssigkeit
über einen Überlauf soll erreicht werden, daß Abfallstoffe
und andere unerwünschte Materie aus dem Bad abgeführt
werden. Die bekannte Vorrichtung ist zur Durchführung des
gattungsgemäßen Verfahrens nicht geeignet.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer
Prüfung von Einwirkungen, die zuverlässig und trotzdem
schnell und wenig aufwendig ist, insbesondere Tierversuche
ersetzt, auch Unsicherheiten der Übertragung ihrer
Versuchsergebnisse auf den Menschen vermeidet, und direkt
an menschlichen Biopsie-Organproben ausführbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine
gattungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des
Kennzeichens von Anspruch 1 gelöst.
Die Erfindung beruht auch auf Erkenntnissen anhand von
Untersuchungen der Erfinder an Menschen sowie Labor- und
Versuchstieren (Ratten, Schweinen, Hunden). Zahlreiche
physiologische Vorgänge in Geweben bzw. Organen
unterliegen der synergistischen Wirkung von:
- - endokrinen Drüsen, insbesondere für Gewebshormone,
- - exokrinen Drüsen, und
- - Immunsystem (spezifisch/unspezifisch),
das in den Organen der inneren und der äußeren
Körperoberfläche, wie Haut, Lunge, Magen-Darm-Trakt, aber
auch Harnorganen und Knochenmark, durch chemische und/oder
physikalische Einwirkungen lokal angeregt wird, Einwirk
produkte, wie Mediatoren, freizusetzen. Diese Freisetzung
der Mediatoren aus der Gewebe- bzw. Organ-Probe ist
einwirkspezifisch und kann nachfolgend durch biochemische,
enzymatische oder immunologische Analytik nachgewiesen
werden. Nachfolgend wird auf den Magen näher eingegangen.
Die der Schleimhaut des Magens zugeführten
Nahrungsmittel/Futtermittel-Bestandteile sind weitgehend
Antigene im immunologischen Sinn, so daß sie Mediatoren
lokal freisetzen, die im Antrum des Magens eine
Immunreaktion auslösen, die ihrerseits die gesamte
gastrale Verdauungskaskade auslöst. Letztere umfaßt
insbesondere eine Steigerung der lokalen Sekretion des
Gewebshormons Gastrin, das bereits 1964 isoliert wurde
(Gregory et al., The constitution and properties of two
gastrins extracted from hog antral mucosa. Gut 5, 103-117,
1964).
Das Gastrin seinerseits steuert die Sekretion des
Magensafts. Zur Immunreaktion gehören immunzelluläre
Reaktionsketten, die von der Tunica mucosa des Antrum
pylori ausgehen, auf der intra- und extraepitheliale
immunassoziierte (IA-positive) T-Zell-Populationen und
Mastzellen bei sensibilisierten Tieren und Menschen nach
peroraler Antigen-Aufnahme, Mediatoren freisetzen,
insbesondere Somatostatin, Prostaglandine und andere
Mediatoren, wie Histamin, Leukotriene, Interleukine.
Die Erfinder haben für die Erfassung der
einwirkspezifischen Freisetzung des Gewebehormons Gastrin
und des Mediators Somatostatin aus der Magen-Schleimhaut
von Tier und Mensch nach Stimulation durch
Wirkstoff (Antigen)-Lösung in einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung (vgl. unten) und Auswertung der fraktioniert
gesammelten Umspül-Abläufe mit Radioimmunoassays
insbesondere die folgenden zu prüfenden Wirkstoffe
verwendet (vgl. auch weiter unten die jeweils
einschlägigen Figuren):
- a) Herzmuskelgewebe und Fischmehl als tierisches Protein bei Hunden (Fig. 3),
- b) Sojaextrakt (10%) als pflanzliches Protein und Nahrungs- und Futtermittelbestandteil bei Schweinen (Fig. 4),
- c) Sojamehl als Nahrungs- und Futtermittelbestandteil bei Schweinen (Fig. 5),
- d) Nitrophenylessigsäure (NIP), gebunden an humanes Gammaglobulin (HGG), als synthetisches Protein bei Ratten (Fig. 6).
Der Nachweis einer immunologischen Stimulierung gastraler
Verdauungsmechanismen bietet eine völlig neue Sicht der
Physiologie und der Pathophysiologie der Verdaungstätig
keit bei Mensch und Tier.
Mit der Stimuilierung der gastralen Immunmechanismen durch
z. B. Nahrungsmittel-Antigene ergibt sich somit eine völlig
neue, in größter Breite anzuwendende Möglichkeit zur
Prüfung von Wirkstoffen, die prophylaktisch oder
therapeutisch im Hinblick auf Störungen und Krankheiten im
Magen-Darm-Trakt bei Mensch und Tier wirken.
Meditatoren generell sind in winzigen Mengen hochspezifi
sche chemische Substanzen, die von verschiedenen Geweben
bzw. Zellen des Organismus produziert werden, regelmäßig
insbesondere bei pathologischen Prozessen, insbesondere
Immun- (allergischen) Reaktionen/Antigen-Antikörper-
Reaktionen, Entzündungen, Wundheilungsvorgängen
Schmerzauslösungen, Verbrennungen, sezerniert oder aus
Bestandteilen des Blutplasmas freigesetzt werden (z. B.
Plasmakinine aus Globulinen unter Einfluß von Kallikrein)
und auf charakteristische Weise entweder in der Nähe ihrer
Produktionsstätte oder entfernt wirksam werden (nach
Verteilung über das Blut); insbesondere gehören dazu:
Neurotransmitter; Kinine (Mediatoren humoraler Immunität);
Prostaglandine und Leukotriene (Lipid-Mediatoren);
Lymphokine (Mediatoren zellulärer Immunität); LEM
(leukocytäre endogene Mediatoren, Leukocyten), die auch
als Wundhormone angesehen werden können; Gewebshormone,
insbesondere Oligo- und Polypeptide wie Prostaglandine,
Thromboxane, PAF; Glykosaminoglykane wie Heparin;
Sauerstoff-Radikale wie Sauerstoffderivat H₂O₂; biogene
Amine wie Histamin, Serotonin; Angiotensinogen;
Angiotensine, Spaltprodukte des aktivierten Komplements
mit kininartiger, anaphylatoxischer und chemotaktischer
Wirksamkeit (z. B. Anaphylatoxin); slow reacting
substances; lysosomale Enzyme.
Vitalität und Funktionsfähigkeit der Gewebeverbände sind
erfindungsgemäß bis zu z. B. 12 h nach Probenentnahme
gesichert, so daß mehrere unterschiedliche Parameter unter
reproduzierbaren Bedingungen innerhalb ein und derselben
Prüfanordnung innerhalb dieser 12 h erfaßt werden können.
Entscheidend bleibt, daß durch die gezielte Anwendung der
Erfindung zur Analyse und Diagnostik von Einwirkungen
innere und äußere Einflüsse auf biologische Strukturen,
wie auflebende Gewebe und Organe, simuliert und deren
Reaktionsabläufe und Einwirk-Produkte in einem in-vitro-
Verfahren experimentell nachvollzogen, analysiert
diagnostiziert und geprüft werden können.
Allgemein kann die Erfindung insbesondere auf zahlreichen
Gebieten der Pharmakologie im Rahmen der Abklärung
pharmakodynamischer Wirkmechanismen oder der
toxikologischen Prüfung von Stoffen oder der
nahrungsmittelinduzierten Allergie eingesetzt werden.
Zwar sind Organ-Kulturen für sich bereits bekannt
geworden, jedoch ebenfalls nachteilig.
Verfahren sowohl nach Explantation unter Verwendung fester
Medien, Plasmagerinnsel-Methode, Agar-Methode, als auch
nach Explantation unter Verwendung flüssiger Medien,
Celluloseacetat-Stützgeflecht-Methode, Metallgitter-
Methode, Explantation in Petrischale, reduzieren Vitalität
und Funktionsfähigkeit der Organproben nachhaltig. Bei
sämtlichen Techniken zeigen sich schon sehr bald schneller
Strukturzerfall bzw. Funktionsverlust oder
Funktionsänderungen.
Ziel herkömmlicher Organ-Kulturen ist es, verschiedene
Zellarten in natürlicher anatomischer Beziehung zueinander
zu kultivieren, die Organproben sollten dabei jedoch max.
2 mm² nicht überschreiten, da sonst im Inneren Nekrosezonen
entstehen.
Bei herkömmlichen Organ-Kulturen werden die Gewebeproben
nur mit einem Kulturmedium benetzt oder sie sind nur in
dieses eingelegt. Die Stoffwechselleistung ist daher
aufgrund mangelnder Sauerstoff- und Substrat-Versorgung
völlig unzureichend. Vielfach ist ein schneller
autolytischer Zerfall der Zellen nachzuweisen.
Insbesondere hochaktive Zellen (Nervenzellen,
hormonbildende Zellen) stellen den Stoffwechsel spontan
ein und sterben in kurzer Zeit ab.
Erfindungsgemäß ist dagegen gesichert, Einwirkungen in
Abhängigkeit von der Einwirk-Dauer an lebenden Geweben und
Organen zu prüfen und deren Einwirk-Produkte durch gewebe
schonende Spülvorgänge in zeitlicher Abfolge zu
analysieren bzw. zu diagnostizieren.
Darüber hinaus werden durch Aktivierung organspezifischer
Stoffwechselleistungen der Gewebe oder der Organe
spezifische Einwirk-Produkte freigesetzt, die bei
herkömmlicher Kultur gar nicht oder nur unspezifisch aus
Zellfragmenten freigesetzt werden.
Bei der erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehenen Verwendung
physiologischer Lösung als Spül-Fluid wird insbesondere
die Fehlerquelle herkömmlicher Diagnostik, die oben näher
dargestellt ist, umgangen, da die freigesetzten Einwirk-
Produkte in physiologischer Lösung aufgefangen und
unmittelbar nach Freisetzung der Analyse zugeführt werden
können.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, das mit
der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchführbar ist, mit
den Merkmalen des Kennzeichens von Anspruch 9.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
Fig. 2 den Verfahrensablauf auf der Vorrichtung,
Fig. 3-6 mit der Vorrichtung gewonnene Meßwerte, vgl. die
Legende der einzelnen Figuren.
Die Vorrichtung besteht aus zwei Kammern, einer Vorkammer
1 und einer Hauptkammer 2, umgeben von einem Temperatur-
Raum 3.
In der Hauptkammer 2 werden Proben 4 (=Gewebe und
Gewebeverbände wie Organe) von über einen Zufuhr-Schlauch
12 zugeführtem Referenz-Spül-Fluid 5 bzw. Prüf-Spül-Fluid
6 umspült. Über einen Ablauf-Schlauch 7 wird Spül-Fluid
über eine Schlauchpumpe 8 einem Fraktions-Sammler 9
zugeführt. Anfallende Einwirk-Produkte (=Prüfwerte) können
nachfolgend verschiedenen Nachweisverfahren unterworfen
werden (vgl. unten).
Das Verfahren ermöglicht das Analysieren und das
Diagnostizieren lokaler funktioneller Regelkreise in
biologischen Strukturen.
Proben 4 der biologischen Struktur, wie Gewebe oder
Gewebsverbände, können gewonnen werden durch:
Gewebeentnahme nach Tötung der Tiere, an
Schlachthofmaterial oder bei der Sektion, Biopsie
(Endoskopie, Gastroskopie, Bronchoskopie, Arthroskopie)
oder operativen Eingriff aus Geweben und Organen der
inneren oder äußeren Körperoberfläche und/oder Organen,
z. B. der Haut, des Magen-Darm-Trakts, des Atmungs-Trakts,
des Urogenital-Trakts, endokriner Organe, aus
Nervengewebe, dem Knochenmark, aus lymphatischen Organen,
der Fruchthüllen, der Plazenta oder aus Tumoren.
Nach Entfernung möglicher Auflagerungen (z. B. Futterreste,
Nahrungsbrei, Verschmutzungen, Blut etc.) durch Spülung
oder Präparation (Organkapsel, Binde- und Stützgewebe,
Knochensplitter) werden die Proben schonend in kleine
Teilstücke zerlegt und ggf. zum Transport oder bis
Überführung in die Hauptkammer 2 in einer gekühlten,
physiologischen Lösung gelagert. Die Lagerdauer der Proben
kann bis zu z. B. 12 h betragen.
Vor Prüfbeginn wird für eine Dauer von z. B. 30 min die
Vorrichtung mit einem Referenz-Spül-Fluid 5, z. B. einer
physiologischen Lösung, bei konstanter Durchflußmenge
(z. B. 0,5-0,7 ml/min), gesteuert durch die Schlauchpumpe
8, durchspült und bei 37°C äquilibriert (Vorlaufphase A).
Gleichzeitig werden durch Begasung der Vorkammer 1 der
Sauerstoff-Partialdruck (pO₂) und der Kohlendioxid-
Partialdruck (pCO₂) des Referenz-Spül-Fluid 5 (PH-Wert
konstant zwischen 7,35-7,40) durch Carbogen-Begasung (95%
O₂ und 5% CO₂) (Begaser 10) eingestellt und während des
gesamten Versuchs kontrolliert (Sauerstoff-Partialdruck pO₂
260-360 mmHg, Kohlendioxid-Partialdruck pCO₂ 16-20 mmHg).
Zusätzlich können der Vorkammer 1 über den Begaser 10
andere Gase dem Spül-Fluid zugeführt werden (Vorlaufphase
A).
Nachfolgend erfolgen Einbringen und Feststellen der Probe
4 (Probengröße max. 5 × 5 mm) in der Hauptkammer 2. Im
weiteren wird die Probe 4 durch Umspülung mit erwärmtem
und begastem Referenz-Spül-Fluid 5 (z. B. physiologischer
Lösung) (siehe oben) für weitere 20 min äquilibriert
(Äquilibrierungsphase B). Daran schließt sich für weitere
20 min die Sammelphase für den Basalwert (C) an, während
der die Probe allein von einem Referenz-Spül-Fluid 5
umspült wird.
Nach dieser Phase wird durch das Steuer-Gerät 11 das
Referenz-Spül-Fluid 5 durch das Prüf-Spül-Fluid 6 ersetzt
(Zeitpunkt "O"). Das Prüf-Spül-Fluid 6 kann in der
Hauptkammer 2 auf die Probe 4 einwirken. Durch spezifische
Reaktion werden Einwirk-Produkte in der Probe 4
freigesetzt und können im Umspül-Ablauf innerhalb
regelmäßiger Zeitabstände (z. B. von 2,5 min bis z. B. 10
min) fraktioniert gesammelt werden (Fraktions-Sammler 9)
(Einwirk-Dauer und Prüfwerte D).
Nach Sammeln der Prüfwerte wird die Vorrichtung abermals
mit Referenz-Spül-Fluid 5 (z. B. physiologischer Lösung)
gespült und diese für weitere 10 min gesammelt, um
mögliche Nachlaufreaktionen ohne Prüf-Spül-Fluid 6
analysieren zu können (Nachlaufwert E).
Nach dieser Spülung wird mit einer physiologischen Lösung
die Vorrichtung für z. B. 15 min gereinigt (Reinigungsphase
F), eine erneute Prüfung mit einem anderen Prüf-Spül-Fluid
6 kann an der identischen oder einer neuen Probe 4
angeschlossen werden.
Die während der Wirk-Stoff-Prüfung fraktioniert gewonnenen
Umspül-Abläufe (Prüfwerte D) können ebenso wie die Umspül-
Abläufe des Basalwerts (C) und der Umspül-Abläufewert für
den Nachlauf (E) sämtlichen biochemischen,
biophysikalischen, serologischen, enzymatischen,
enzymchemischen, immunologischen oder immunbiologischen
oder anderen Nachweisverfahren von Inhaltsstoffen aus
Körperflüssigkeiten oder aus Organen zugänglich gemacht
und Einwirk-Produkte erfaßt werden.
Zusätzlich können histologische, histochemische oder
immunhistochemische Untersuchungen an den biologischen
Strukturen vor und nach Einwirkung durch einen Wirk-Stoff
vor und nach Umspülung durchgeführt werden.
Die Validierung des Verfahrens erfolgte durch Stimulation
isolierter Organproben aus der Magen-Schleimhaut mit
unterschiedlichen tierischen und pflanzlichen Wirk-Stoffen
(Proteine, Antigenen und Toxine, Neurotransmitter) als
Prüf-Spül-Fluid. Dabei wurden im Umspül-Ablauf die Hormone
Gastrin und Somatostatin zum Nachweis funktioneller
Reaktionsabläufe gastraler Verdauungsprozesse gewählt.
Die Validierung der basalen Gastrinfreisetzung (Basalwert)
ergibt einen über den gesamten Versuchsablauf konstant
niedrigen Wert, der deutlich unter den nach Stimulation
mit einem Prüf-Spül-Fluid induzierten hormonellen
Meßwerten liegt. Nach Stimulation mit einem Prüf-Spül-
Fluid weisen Proben mit niedrigen Basalwerten absolut nur
eine geringe Steigerung der Gastrinfreisetzung auf, Proben
mit erhöhten Basalwerten nach antigener Stimulation mit
einem Prüf-Spül-Fluid hingegen setzen, absolut gesehen,
deutlich mehr Hormon frei.
Fig. 3-6: "pg" = Pikogramm = 10-12g.
Durch die Erfindung kann erstmalig dargelegt werden, daß
bei Einwirkung von pflanzlichen bzw. tierischen Proteinen
auf eine Magen-Probe spezifische Wirkungsprodukte
freigesetzt werden und diese in Abhängigkeit von der
Einwirk-Dauer qualitativ und quantitativ analysiert werden
können.
Fig. 3 macht deutlich, daß durch die Einwirkung von
Herzmuskelgewebe bzw. Fischmehl in gelöster Form als Prüf-
Spül-Fluids nachgewiesen werden kann.
Dabei wurde überraschenderweise gefunden, daß die beiden
tierischen Proteine quantitativ unterschiedlich Gastrin
freisetzen, daß Prüf-Spül-Fluid Herzmuskelgewebe setzt
gegenüber dem Prüf-Spül-Fluid Fischmehl beinahe die
fünffach größere Menge an Gastrin frei.
Eine vergleichbare Freisetzung von Gastrin kann auch durch
die Einwirkung einer 10%igen Sojaextrakt-Lösung als
pflanzliches Protein ereicht werden (Fig. 4).
Am Beispiel der Magen-Schleimhaut des Schweines kann
nachgewiesen werden, daß freigesetztes Gastrin nach etwa
10 min Wirkdauer auf Werte des Basisniveaus zurückfällt.
Verwendet man anstelle einer 10%igen Sojaextrakt-Lösung
eine unbehandelte Sojamehl-Lösung (Fig. 5), so wird an der
Magen-Schleimhaut des Schweines Gastrin nur innerhalb der
ersten 2,5 min freigesetzt, dann tritt eine signifikante
Hemmung der Freisetzung dieses Hormones ein. Erst im
Nachlauf ist ein erneuter Anstieg zu erkennen.
Der unmittelbare Vergleich von Fig. 4 und 5 macht
deutlich, daß mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
erstmalig eine Unterscheidung der biologischen Wirksamkeit
zwischen Sojaextrakt und Sojamehl möglich ist.
Diese Erkenntnis ist für die Ernährung von Tier und
Mensch, insbesondere für die Vermeidung von Störungen und
Erkrankungen des Magen-Darm-Trakts, aber auch im Hinblick
auf die Ausbildung von Allergien, von besonderem
Interesse.
Bei Einwirkung von Nitrophenylessigsäure (NIP), gebunden
an menschliches Gammaglobulin (HGG), als synthetisches
Protein als Prüf-Spül-Fluid kann an der Magen-Schleimhaut
der Ratte neben Gastrin signifikant auch Somatostatin
(Fig. 6) als Einwirk-Produkt in Abhängigkeit von der
Einwirk-Dauer festgestellt werden.
Claims (16)
1. Vorrichtung zur in-vitro-Prüfung von chemischen Einwir
kungen auf Gewebe oder Gewebe-Verbände von Magen und Darm
von Tieren und Menschen, gekennzeichnet durch eine mit
Spül-Fluid füllbare Hauptkammer (2) zur Aufnahme einer
Probe (4) von dem Gewebe oder Gewebe-Verband; eine Vorkam
mer (1), die mit Träger-Gas für Wirkstoffe füllbar ist;
einen Zufuhr-Schlauch (12) für Spül-Fluid, der durch die
Vorkammer (1) in die Hauptkammer (2) geführt und für das
Träger-Gas aus der Vorkammer (1) durchlässig ist; und ei
nen Ablauf-Schlauch (7) für das Spül-Fluid von der Haupt
kammer (2) zu mindestens einem Auffangbehälter.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen
Behälter (5) für Referenz-Spül-Fluid und einen Behälter
(6) für Prüf-Spül-Fluid.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekenn
zeichnet durch einen Temperatur-Raum (3), der um Vorkammer
(1) und Hauptkammer (2) angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekenn
zeichnet durch einen Begaser (10) zum Begasen des Spül-
Fluids mit 95% O₂, 5% CO₂ zum Einstellen des Spül-Fluids
auf einen pH-Wert von 7,35-7,40, einen Sauerstoff-Partial
druck von 260-360 mmHg und einen Kohlendioxid-Partialdruck
von 16-20 mmHg.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn
zeichnet durch einen Proben-Halter in der Hauptkammer (2).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn
zeichnet durch einen Fraktions-Sammler (9) als Auffangbe
hälter.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn
zeichnet durch eine Schlauchpumpe (8) am Ablauf-Schlauch
(7).
8. Vorrichtung nach einem Ansprüche 1 bis 7, gekennzeich
net durch ein Steuer-Gerät (11) zum Umschalten zwischen
den beiden Spül-Fluid-Behältern (5, 6).
9. Verfahren zur in-vitro-Prüfung von chemischen Einwir
kungen auf Gewebe oder Gewebe-Verbände von Magen und Darm
von Tieren und Menschen mit einer Vorrichtung nach einem
der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
eine Probe des Gewebes oder Gewebe-Verbandes mit Spül-
Fluid umspült wird und der Umspül-Ablauf auf einwirkspezi
fisch in oder an der Probe anfallende Einwirk-Produkte
ausgewertet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die chemische(n) Einwirkung(en) vor Umspülen der Probe
erfolgt.
11. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die chemische(n) Einwirkung(en) während des Umspülens der
Probe erfolgt (erfolgen).
12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die chemische(n) Einwirkung(en) durch stehendes Fluid und
nachfolgendes Umspülen der Probe erfolgt (erfolgen).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß vor und/oder nach der chemischen Ein
wirkung ein Umspülen der Probe mit Referenz-Spül-Fluid
erfolgt (erfolgen).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, gekenn
zeichnet durch fraktioniertes Sammeln von Einwirk-Produk
ten im Umspül-Ablauf vor, während und nach der Einwirkung.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß als Spül-Fluid physiologische Flüssig
keit eingesetzt wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß als chemische Einwirkungen Lebensmit
tel; Futtermittel; Inhaltsstoffe von Lebensmitteln und
Futtermitteln; Zusatzstoffe, wie Farbstoffe und Konservie
rungsstoffe; und Fremdstoffe, wie Rückstände von Extrak
tionsverfahren, Pflanzenbehandlungsmitteln, Arzneimitteln
in Lebensmitteln und Futtermitteln eingesetzt werden.
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|---|---|---|---|
| DE19924229013 DE4229013C2 (de) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zur in-vitro-Prüfung von Einwirkungen auf biologische Strukturen |
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| DE19924229013 DE4229013C2 (de) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | Verfahren und Vorrichtung zur in-vitro-Prüfung von Einwirkungen auf biologische Strukturen |
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1992
- 1992-09-02 DE DE19924229013 patent/DE4229013C2/de not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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